(57)【要約】  本発明は、商用車用のスクリュコンプレッサ（１０）であって、エアフィルタ（２６）と、入口管片（２４）と、スクリュコンプレッサ（１０）のスクリュに空気を供給するための空気供給通路（３２）とを有しており、入口管片（２４）はエアフィルタ（２６）と空気供給通路（３２）との間に配置されており、入口管片は、オイルを留めることができるポケット溝（１００）を有している、商用車用のスクリュコンプレッサ（１０）に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用車用のスクリュコンプレッサ（１０）であって、エアフィルタ（２６）と、入口管片（２４）と、前記スクリュコンプレッサ（１０）のスクリュに空気を供給するための空気供給通路（３２）とを有しており、前記入口管片（２４）は前記エアフィルタ（２６）と前記空気供給通路（３２）との間に配置されており、前記入口管片は、オイルを留めることができるポケット溝（１００）を有している、商用車用のスクリュコンプレッサ（１０）。
【請求項２】
前記ポケット溝（１００）は環状に形成されている、請求項１記載のスクリュコンプレッサ（１０）。
【請求項３】
前記ポケット溝（１００）は、重力の影響によりオイルが前記ポケット溝（１００）内に流入し、集められ得るように形成され、構成されている、請求項１または２記載のスクリュコンプレッサ（１０）。
【請求項４】
前記ポケット溝（１００）は、前記コンプレッサ（１０）の始動時に前記ポケット溝（１００）からのオイルが前記コンプレッサの内部に吸い込み可能であるように形成され、構成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のスクリュコンプレッサ（１０）。
【請求項５】
前記入口管片（２４）は別個の構成部分である、請求項１から４までのいずれか１項記載のスクリュコンプレッサ（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、商用車用のスクリュコンプレッサであって、エアフィルタと、入口管片と、スクリュコンプレッサのスクリュに空気を供給するための空気供給通路とを有している、商用車用のスクリュコンプレッサに関する。
【０００２】
従来技術により既に、商用車用のスクリュコンプレッサが公知である。このような形式のスクリュコンプレッサは、例えば商用車のブレーキシステムのために必要な圧縮空気を準備するために使用される。
【０００３】
この関連で特に、オイルが充填されたコンプレッサ、特にスクリュコンプレッサも公知であり、このようなコンプレッサでは、オイル温度の制御が課題である。オイル温度の制御は通常、オイルが充填されたコンプレッサおよびオイル循環路に温度調整弁を介して接続されている外部のオイルクーラを設けることにより実施される。この場合、オイルクーラは、互いに分離された２つの循環路を有する熱交換器であって、高温の流体、すなわちコンプレッサオイル用の第１の循環路と、冷却流体用の第２の循環路とが設けられている。冷却流体としては例えば、空気、凍結防止剤を含む混合水、またはその他のオイルを使用することができる。
【０００４】
そしてこのオイルクーラは、管路またはホースを介してコンプレッサオイル循環路に接続されなければならず、オイル循環路は漏れに対して防護されていなければならない。
【０００５】
さらに、この外部の容積には、オイルを充填しなければならないので、オイルの総量も増大される。これによりシステム慣性は増大される。さらに、オイルクーラは、周囲に存在している保持体、または別個の保持体によって、機械的に収納されて取り付けられなければならず、このことは付加的な取付け手段、ひいては構成スペースも必要とする。
【０００６】
米国特許第４７８００６１号明細書（US 4,780,061）により既に、組み込まれたオイル冷却部を備えたスクリュコンプレッサが公知である。
【０００７】
さらに、独国特許出願公開第３７１７４９３号明細書（DE 37 17 493 A1）には、コンパクトなケーシング内に配置されたスクリュ圧縮機装置が開示されており、このスクリュ圧縮機装置は、スクリュコンプレッサの電気モータ上にあるオイルクーラを有している。
【０００８】
冒頭で述べた形式のスクリュコンプレッサは例えば既に独国特許発明第１０２００４０６０４１７号明細書（DE 10 2004 060 417 B4）により公知である。
【０００９】
本発明の課題は、冒頭で述べた形式の商用車用のスクリュコンプレッサを改良して、特に、商用車用のスクリュコンプレッサのオイル管理を簡単にし、改善できるようにすることである。
【００１０】
この課題は、本発明によれば、請求項１の特徴を備えた商用車用のスクリュコンプレッサにより解決される。これによると、商用車用のスクリュコンプレッサであって、エアフィルタと、入口管片と、スクリュコンプレッサのスクリュに空気を供給するための空気供給通路とを有しており、入口管片はエアフィルタと空気供給通路との間に配置されており、入口管片は、オイルを留めることができるポケット溝を有している、商用車用のスクリュコンプレッサが設けられている。
【００１１】
本発明の根底を成す思想は、コンプレッサが停止され、排気された後でオイルを留めることができるポケットを、入口管片に一体に設けてあるというものである。その後、このオイルは、コンプレッサを再始動する際に再び、コンプレッサ内部へと引き込まれるのが望ましい。特に、オイルが、スクリュコンプレッサの入口もしくは空気入口の領域でエアフィルタ内に進入することは阻止しなければならない。ポケット溝を設けることにより、オイルを集めて、留めることができるようになると同時にこのポケット溝からスクリュコンプレッサへの吸い込みも可能となる。
【００１２】
さらに、ポケット溝は環状に形成されていてよい。これにより、ポケット溝へのオイルの均一な流入が可能となる。これにより製造も簡単になる。
【００１３】
さらに、ポケット溝は、重力の影響によりオイルがポケット溝内に流入し、集められ得るように形成され、構成されていることが考えられる。このことは特に、ポケット溝の向きが組み付け状態もしくは作動状態で、エアフィルタが入口管片の上方にあり、空気供給通路が入口管片の下にあるように方向付けられていて、入口管片で結露したオイルが壁に沿ってポケット溝内へと下降して流入することにより達成される。
【００１４】
さらに、ポケット溝は、コンプレッサの始動時にポケット溝からのオイルがコンプレッサの内部に吸い込み可能であるように形成され、構成されていることが考えられる。特にこの関連では、ポケット溝の深さが、もしくはポケット溝の、空気供給通路に面している部分の深さが、吸い込みの際に、オイルをポケット溝から外へ吸い出すことができるように形成されていることが考えられる。
【００１５】
さらに、入口管片は別個の構成部分であることが考えられる。この関連で特に、ポケット溝の底面が例えば、環状のシールリングまたはこれに類似のものによって形成されていることが想定される。したがって、下降して流入する、入口管片の内部で結露するオイルは、シールの方向に流れ、ポケット溝の底面で集められる。次いで始動の際にここから再び吸い出すことができる。
【００１６】
本発明のさらなる詳細および利点は、図示した実施例につき詳しく説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明によるスクリュコンプレッサの概略的な断面図である。
【図２】図１のスクリュコンプレッサの入口管片を示す斜視断面図である。
【００１８】
図１には、本発明の実施例によるスクリュコンプレッサ１０が概略的な断面図で示されている。
【００１９】
スクリュコンプレッサ１０は、このスクリュコンプレッサ１０を、ここには図示されていない電気モータに機械的に取り付けるための取付けフランジ１２を有している。
【００２０】
しかしながら入力軸１４は示されており、この入力軸を介して、電気モータからトルクが両スクリュ１６および１８のうちの一方に、すなわちスクリュ１６に伝達される。
【００２１】
スクリュ１８はスクリュ１６に噛み合っていて、スクリュ１６によって駆動される。
【００２２】
スクリュコンプレッサ１０はケーシング２０を有していて、このケーシング内に、スクリュコンプレッサ１０の主要な構成要素が収容されている。
【００２３】
ケーシング２０にはオイル２２が充填されている。
【００２４】
スクリュコンプレッサ１０のケーシング２０の空気入口側には入口管片２４が設けられている。この場合、入口管片２４は、この入口管片にエアフィルタ２６が配置されているように形成されている。さらに、空気入口管片２４には半径方向で空気入口２８が設けられている。
【００２５】
入口管片２４と、ケーシング２０に入口管片２４が取り付けられている個所との間の領域には、ばね荷重が加えられたバルブインサート３０が設けられており、この場合、軸方向シールとして構成されている。
【００２６】
このようなバルブインサート３０は逆止弁として機能する。
【００２７】
バルブインサート３０の下流には、空気を両スクリュ１６，１８に供給する空気供給通路３２が設けられている。
【００２８】
両スクリュ１６，１８の出口側には、上昇管路３６を備えた空気出口管３４が設けられている。
【００２９】
上昇管路３６の端部の領域には温度センサ３８が設けられており、この温度センサによってオイル温度を監視することができる。
【００３０】
さらに、空気出口領域には、空気／オイル分離エレメント４２のためのホルダ４０が設けられている。
【００３１】
空気／オイル分離エレメントのためのホルダ４０は、（図１に示したような）組み付け状態で底面側の領域に、空気／オイル分離エレメント４２を有している。
【００３２】
さらに、空気／オイル分離エレメント４２の内部には、相応のフィルタスクリーンもしくは公知の濾過およびオイル分離装置４４が設けられているが、これについてはより詳しくは特記しない。
【００３３】
空気／オイル分離エレメントのためのホルダ４０は、組み付け状態および作動準備完了状態（すなわち図１に示したような状態）に関して中央上方領域に、空気出口開口４６を有しており、この空気出口開口は逆止弁４８および最低圧力弁５０に通じている。逆止弁４８および最低圧力弁５０は、組み合わせられた１つの共通の弁として形成されてもよい。
【００３４】
逆止弁４８に続いて、空気出口５１が設けられている。
【００３５】
空気出口５１は、通常、相応に公知の圧縮空気消費器に接続されている。
【００３６】
空気／オイル分離エレメント４２内に存在する分離されたオイル２２を再びケーシング２０内に戻し案内するために、上昇管路５２が設けられていて、この上昇管路は、空気／オイル分離エレメント４２のためのホルダ４０から出発して、ケーシング２０内へ移行するところに、濾過および逆止弁５４を有している。
【００３７】
濾過および逆止弁５４の下流では、ケーシング孔内にノズル５６が設けられている。オイル戻し案内管路５８は、スクリュ１６またはスクリュ１８のほぼ真ん中の領域に戻されて、このスクリュに再びオイル２２を供給する。
【００３８】
組み付け状態にあるケーシング２０の底面領域には、オイル排出ねじ５９が設けられている。オイル排出ねじ５９を介して、相応のオイル排出開口が開かれ、この開口を介してオイル２２を排出することができる。
【００３９】
ケーシング２０の下方領域には、オイルフィルタ６２が取り付けられる付設部６０も設けられている。ケーシング２０内に配置されているオイルフィルタ入口通路６４を介して、オイル２２はまずは温度調整弁６６に案内される。
【００４０】
温度調整弁６６の代わりに、ケーシング２０内にあるオイル２２のオイル温度を監視することができ、かつ目標値へと調整することができる開ループ制御装置および／または閉ループ制御装置が設けられてよい。
【００４１】
次いで温度調整弁６６の下流には、オイルフィルタ６２のオイル入口があり、このオイルフィルタは、中央の戻し案内管路６８を介してオイル２２を再び、スクリュ１８へと、またはスクリュ１６へと戻し案内するが、軸１４のオイル潤滑される軸受７０にも戻し案内する。軸受７０の領域にはノズル７２も設けられていて、このノズルはケーシング２０内で戻し案内管路６８に連通して設けられている。
【００４２】
クーラ７４は付設部６０に接続されている。
【００４３】
ケーシング２０の（組み付け状態に関して）上方領域には、ケーシング２０内の高すぎる圧力を減圧することができる安全弁７６が位置している。
【００４４】
最低圧力弁５０の手前に、放圧弁８０に通じるバイパス管路７８が位置している。空気供給通路３２との接続によって制御されるこの放圧弁８０を介して、空気入口２８の領域に空気を戻し案内することができる。この領域には、示されていない空気抜き弁およびノズル（供給管路の縮径部）が設けられていてよい。
【００４５】
さらに、ケーシング２０の外壁にほぼ管路３４の高さにオイルレベルセンサ８２を設けることができる。このオイルレベルセンサ８２は例えば、光学センサであってよく、センサ信号により、作動中に油面がオイルレベルセンサ８２の上方にあるかどうか、またはオイルレベルセンサ８２が露出していて、これにより油面が相応に低下しているかどうかを検知することができるように構成され、調整されている。
【００４６】
このような監視との関連で、相応のエラー報知または警告をシステムの使用者に発する、もしくは伝えるアラームユニットを設けることもできる。
【００４７】
図１に示されたスクリュコンプレッサ１０の機能は以下の通りである：
空気は、空気入口２８を介して供給され、逆止弁３０を介してスクリュ１６，１８に到り、ここで空気は圧縮される。５〜１６倍に圧縮された空気オイル混合物は、スクリュ１６，１８を出た後、出口管３４を通って上昇管路３６を介して上昇し、温度センサ３８へと直接吹き付けられる。
【００４８】
まだ部分的にオイル粒子を含む空気は、次いで、ホルダ４０を介して空気／オイル分離エレメント４２へと案内され、相応の最低圧力に達すると空気出口管路５１へと到る。
【００４９】
ケーシング２０内に存在するオイル２２は、オイルフィルタ６２を介して、かつ場合によっては熱交換器７４を介して作動温度に保持される。
【００５０】
冷却が不要な場合は、熱交換器７４は使用されず、オンにもされていない。
【００５１】
相応のスイッチオンは、温度調整弁６６を介して行われる。オイルフィルタ６２における浄化後、オイルは管路６８を介してスクリュ１８にまたはスクリュ１６に供給されるが、軸受７０にも供給される。スクリュ１６またはスクリュ１８には、戻し案内管路５２，５８を介してオイル２２が供給され、この場合、オイル２２の浄化は、空気／オイル分離エレメント４２内で行われる。
【００５２】
図示されていない電気モータのトルクは、軸１４を介してスクリュ１６に伝達され、このスクリュ１６はスクリュ１８に噛み合っており、この電気モータを介してスクリュコンプレッサ１０のスクリュ１６，１８は駆動される。
【００５３】
詳しくは図示されていない放圧弁８０に基づいて、作動準備状態で例えばスクリュ１６，１８の出口側に形成される高圧が、供給管路３２の領域で閉じ込められることがなく、特にコンプレッサの始動時に供給管路３２の領域には常に低い入口圧が、特に大気圧が存在していることが保証される。さもないと、コンプレッサの始動により最初に、駆動モータに過剰に負荷をかける極めて高い圧力がスクリュ１６，１８の出口側に発生してしまう恐れがある。
【００５４】
図２には、図１のスクリュコンプレッサ１０の入口管片２４が斜視断面図で示されている。
【００５５】
既に図１との関連で示したように、入口管片２４は、エアフィルタ２６と空気供給通路３２との間に配置されている。入口管片２４はさらに、ポケット溝１００を有しており、このポケット溝によってオイルを留めることができる。
【００５６】
ポケット溝１００はこの場合、環状に形成されている。
【００５７】
このポケット溝１００の底部１０２にはシールリング１０４が位置している。
【００５８】
入口管片２４は別個の構成部分として形成されていて、入口管片２４と、空気供給通路３２の制限部との間の隙間の封止は、シールリング１０４によって行われる。
【００５９】
ポケット溝１００は、重力の影響によりオイルがポケット溝１００内に進入し、ここで集められ得るように形成され、構成されている。
【００６０】
コンプレッサ１０の始動時には、ポケット溝１００からのオイルがコンプレッサ内部に吸い込まれる。
【符号の説明】
【００６１】
１０  スクリュコンプレッサ
１２  取付けフランジ
１４  入力軸
１６  スクリュ
１８  スクリュ
２０  ケーシング
２２  オイル
２４  入口管片
２６  エアフィルタ
２８  空気入口
３０  バルブインサート
３２  空気供給通路
３４  空気出口管
３６  上昇管路
３８  温度センサ
４０  空気／オイル分離エレメントのためのホルダ
４２  空気／オイル分離エレメント
４４  フィルタスクリーンもしくは公知の濾過もしくはオイル分離装置
４６  空気出口開口
４８  逆止弁
５０  最低圧力弁
５１  空気出口
５２  上昇管路
５４  濾過および逆止弁
５６  ノズル
５８  オイル戻し案内管路
５９  オイル排出ねじ
６０  付設部
６２  オイルフィルタ
６４  オイルフィルタ入口通路
６６  温度調整弁
６８  戻し案内管路
７０  軸受
７２  ノズル
７６  安全弁
７８  バイパス管路
８０  放圧弁
８２  オイルレベルセンサ
１００  ポケット溝
１０２  底部
１０４  シールリング
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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